ФГОУ ВПО «ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.М. ДЖАМБУЛАТОВА»
Конспект лекций
по дисциплине
Информационное обеспечение автотранспортных систем
к.т.н., доцент Меликов И.М.
МАХАЧКАЛА
Лекция № 1 Тема: Информация. Информационные системы
1. Понятие информации. Свойства информации. Информация и управление
Информация - это есть сведения об окружающем мире, отображенные в какой-либо среде их хранения, обработки и передачи.
Человек живет в материальном мире. Он видит землю, небо, горы, реки, дома, автомобили, растения и животных. Основу видимого составляет вещество.
Все вещественные структуры находятся в движении: реки текут, автомобили движутся, растения растут и т.д. Но для этого нужна сила, а для силы - энергия.
Поэтому отсюда вытекают основные составляющие информации:
1. Без материи ничего не существует.
2. Без энергии ничего не происходит.
3. Без информации ничего не происходит (базовая составляющая мировоззрения).
Информация может передаваться в виде сообщений. Примерами сообщений являются музыкальное произведение; телепередача; команды регулировщика на перекрестке; текст, распечатанный на принтере и т.д.
Сообщение от источника к получателю передается посредством какой-нибудь среды, являющейся «каналом связи».
Схема передачи информации
Информация по своей сущности является динамическим объектом, который имеет следующие свойства:
- объективность и субъективность информации;
- полнота информации (достаточность данных для принятия решений);
- адекватность информации;
- доступность информации;
- актуальность информации.
Информация нужна человеку в двух случаях:
1) Удовлетворение его информационных потребностей. Человеку доставляет психологическое и моральное удовлетворение от чтения книг, просмотра фильмов, эстетического прослушивания музыки и т.д.
2) Выработка определенных действий, принятие каких-либо решений и получение сведений о результатах этих действий, которые являются частью процесса воздействия на окружающий мир или реакцией на него.
Система управления - это воздействие на какой-либо объект или процесс с целью выполнения им определенных действий. Понятие управление объединяет в себе цель, объект и управляющий орган или систему с двумя обратно направленными связями между ними.
Структура простейшей системы управления
Процессы управления проявляются во всех целенаправленных действиях человека, предприятия, объединений, государства, общества или любой другой системы. Человек, принимая решение, реализует его, управляя своими действиями. Директор, принимая решение, управляет производственным процессом предприятия. Чтобы управлять, нужна информация с объекта управления и среды, в которой функционирует этот объект.
Информация есть основной «продукт», который циркулирует в управляющих системах. Отсюда следует, что какова информация, или информационное обеспечение, таково будет и управление. Поэтому любая управляющая система это, прежде всего информационная система. Манипулируя информационным обеспечением, можно влиять на принимаемое решение.
Таким образом, справедлива мысль: «Информация правит миром: в чьих руках средства информации - в тех руках и власть!»
2. Информационные ресурсы. Параметры, характеризующие информацию
Информационные ресурсы - это совокупность знаний и информации об окружающем нас мире, накопленных и размещенных на каких-либо информационных носителях, которые могут быть использованы для реализации каких-либо целей. Наличие информационных ресурсов в современном мире позволяет добиваться гораздо больших результатов по сравнению с материальными, природными, энергетическими, трудовыми, финансовыми и другими ресурсами.
Параметры, характеризующие информацию.
При работе с информацией возникает необходимость в оценке ее качества и измерении ее количества. Иногда краткое сообщение несет неизмеримо больше информации, чем текст из многих страниц, а сообщение с заранее известным содержанием не несет никакой информации. Сообщение приобретает смысл только тогда, когда содержание его еще неизвестно. Более того, одна и та же информация для различных получателей имеет разную ценность.
Качество информации оценивается по ряду показателей:
- достоверность информации характеризует точность отображения соответствующих параметров объекта;
- полезность информации принято оценивать по эффекту, получаемому при ее использовании, а в производстве - по ее влиянию на эффективность самого производства;
- избыточность;
- своевременность;
- достаточность;
- доступность;
- однозначность;
- периодичность.
компьютеризация транспортный диспетчерский навигационный
3. Информационные процессы и информационные технологии
Информационные процессы подобны процессам с веществом и энергией. Как вещество и энергию, информацию можно получать, добывать, снимать, искать, собирать, передавать, обрабатывать, скрывать, хранить, распределять, использовать и уничтожать. Со временем она стареет и теряет свою ценность. Поэтому она характеризуется также циклом «жизни»: она зарождается, обрабатывается, хранится, используется, стареет и становится ненужной. Но информацией дополнительно можно манипулировать и специально искажать (дезинформировать). Ее можно кодировать, т.е. представлять в виде различных символов, сигналов, величин, изображений и д.р.
Под обработкой информации подразумевается преобразование ее в другую форму, сортировка, выборка, группировка, поиск, а также собственно, обработка, в результате которой возникает информация, в ходе которой возникает информация с новым содержанием.
В управляющих системах информация проходит ряд этапов, образуя информационные потоки. Информацию снимает с объекта управления производственный персонал или специальное устройство и передает персоналу управление устно, в виде документа или вводит через компьютерную систему в форме данных.
Под данными понимают сведения, представленные в формализованном виде, удобном для передачи, обработки и хранения с помощью средств техники.
Полученная информация собирается и передается в места ее обработки и хранения. После обработки она распределяется и передается по назначению на исполнение, как управляющее воздействие.
Информационные технологии. Всю совокупность средств и методов организации информационных процессов (обработки, передачи, хранения информации) и образования информационных потоков называют информационной технологией.
Информационная технология и обрабатываемая в ней информация образуют информационную систему.
Различают информационные технологии двух видов в зависимости от вида носителя информации (памяти), средств и методов обработки:
- традиционные «бумажные» - основаны на использовании документов и работе человека. Информация хранится на бумажных документах. При такой технологии на предприятиях и в организациях образуют делопроизводство и соответствующее подразделение для его ведения - канцелярию;
- новые «безбумажные» (компьютерные) - основаны на широком использовании средств ВТ. Информация хранится в базах данных, представляющих собой совокупность взаимосвязанных сведений (данных), хранимых на средствах ВТ.
В производстве наиболее распространены смешанные технологии.
Существуют также автоматизированные и автоматические системы.
Новые информационные технологии позволяют выполнить всё, включая и внешние информационные связи с объектом управления на средствах ВТ.
Если при получении информации или управлении процессом участвует человек, то такие информационные технологии обычно образуют автоматизированные системы управления (АСУ), т.е. системы, в замкнутом контуре управления которых находится человек.
Если и получение информации, и управленческое воздействие реализуется автоматически, т.е. в замкнутом контуре управления нет человека, то такие информационные технологии образуют системы автоматического управления (САУ). Эти системы оператор (человек) может настраивать и корректировать, задавая режимы работы.
В автоматизированных системах связь с объектом управления (производством) осуществляет оператор, в автоматических - соответствующие датчики и исполнительные механизмы.
Новые информационные технологий создаются благодаря трем основным достижениям науки и техники:
- появление надежных носителей информации;
- развитие средств связи, которые позволяют доставлять информацию в любую точку земли без каких-либо ограничений;
- автоматизация обработки информации с помощью компьютеров.
Информацию следует рассматривать как ресурс, от состояния которого зависит развитие экономики любой отрасли, а новые информационные технологий дают возможность ее рационально использовать.
Лекция № 2 Тема: Компьютеризация и компьютерные технологии
1. Модель и моделирование
Основная функция информационных технологий в системах управления - описать объект управления, отобразить в этом описании движения материальных, энергетических и финансовых потоков, состояние и режимы работы элементов объекта, а затем найти наилучший вариант управления. При таком описании создается информационная модель (образ, отражение) объекта управления. На этой модели, не трогая сам объект, можно исследовать различные режимы работы объекта при изменении его параметров и найти управляющие воздействия. Такое исследование объекта на его модели называют моделированием.
2. Компьютерные технологии
Компьютерные технологии имеют три базовые составляющие:
1) технику (электронику), которая образует техническое обеспечение информационной системы;
2) программы обработки информации на этой технике, составляющие программное обеспечение системы;
3) исходную информацию или данные, которая обрабатывается техникой по этим программам.
Все эти три части, называемые обеспечивающими подсистемами, способствуют решению производственных задач.
Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
Все производственные задачи, в свою очередь, объединены в функциональные подсистемы.
а) Функциональные подсистемы различаются по задачам управления и виду деятельности. Они содержат описание объекта управления и его математическую модель. В соответствии с этим описанием разрабатывают программы и готовят данные к ней. Подсистемы или задачи могут быть производственные, маркетинговые, финансовые, бухгалтерские, кадровые, стратегические, оперативные и др.
б) Программное обеспечение (ПО) - это совокупность программ, обеспечивающих работу технических средств при решении функциональных задач. Различают программы для решения функциональных программ и выполнения информационных программ на компьютере (прикладные программы), программные средства для организации «дружеского» диалога пользователя (человека) с машиной (операционные системы и оболочки), программы для обслуживания средств ВТ (сервисные программы); инструментальные средства для создания новых программ (языки программирования), программные средства для создания и ведения баз данных и др.
в) Информационное обеспечение (ИО) - это совокупность баз данных для решения функциональных задач, языковых средств, т.е. системы классификации и кодирования информации, унифицированной системы документации, языков пользователей и др. для однозначного, более формализованного описания данных, а также соответствующие им инструктивные и методические материалы.
Система классификации - это распределение заданного множества объектов, т.е. их наименований, на подмножества и группы в соответствии с установленными признаками их сходства и различия.
Кодирование - это замена полных наименований подмножеств, групп и наименований объектов некоторыми условиями, как правило, цифровыми обозначениями.
Пользовательские языки - это искусственные языки для единого общения всех участников информационных систем - людей и машин.
Техническое обеспечение (ТО) - это комплекс технических средств ВТ и связи, на котором выполняются все информационные процессы по соответствующим программам над соответствующими данными.
При решении функциональных задач работают три подсистемы: ПО, ИО и ТО. Непосредственно в процессе выполнения расчетов функциональные подсистемы не участвуют. По ним ведется лишь разработка ПО и ИО, которую выполняют специалисты-разработчики. При составлении математического описании задачи используют существующие математические методы решения задач. Совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и типовых программ составляет математическое обеспечение (МО) процесса разработки функциональных задач.